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日本半导体复兴,指望Chip 4和美国了?

发布人:旺材芯片 时间:2022-08-26 来源:工程师 发布文章

源:香港01


自二战战败投降后,日本走上亲美的道路,而美国也为他们带来大量的技术援助,其中包括引起一代电子革命的晶体管技术。1952年,Sony公司前身的东通工创办人盛田绍夫用2.5万美元购入当时未被人重视的贝尔实验室晶体管技术专利。其后,东通工研发出日本第一台晶体管收音机TR55,该国企业开始广泛使用晶体管。
1960年代,日本电气股份有限公司购入美国龙头企业仙童半导体(Fairchild)的授权,开始批量生产集成电路板。
1974年,在日本政府的主导下,该公司将相关技术分享给了日立、富士通、三菱和东芝等其他国内企业,凭借集中力量办大事,加上当局的号召下整合了半导体行业的所有人才和资源,企业之间又相互合作,以赶超美国集成电路技术作为共同目标。
不久,日本经已取得逾千件专利,迅速收缩与美国之间的技术差距。其后,日本政府推出贷款和税费优惠等措施,日立、富士通等企业一时间变得财政充足,有更多的资源发展。
在国家高速发展半导体产业的同时,也迎来一个千载难逢的好机会。1973年,石油危机爆发。欧美国家纷纷遭受严重的经济打击,社会几乎停摆,对半导体的需求和供货量大幅下跌,使得日本半导体企业能借机上位。后来又适逢汽车与个人电脑产业的兴起,日本芯片技术于是走到了巅峰。从1986年到1992年,日本半导体工业的产值超越了美国,位居世界第一。在最鼎盛的1988年,日本半导体产品占据世界总产量的近半,是名副其实的生产大国。1990年,全球十大半导体厂商榜单中,日本企业高达6席。
面对日本半导体在全球的迅猛崛起,美国企业因而亏损连连,不少公司得大量裁员甚或濒临破产,早已怨声载道。再加上,日本富士通公司有意收购仙童公司80%的股份,使得美国芯片业界意识到威胁,要求华府采取行动应对。
早在1986年,美国便以「国家安全」为由,认定日本唯读储存器倾销,与日方签署《美日半导体协议》,迫使后者开放半导体市场、保证5年内美国公司获得20%市场占有率,并否决日本收购美国龙头企业仙童半导体(Fairchild);其后,美国还向日本收取最高100%反倾销税,又联手韩国高薪挖走大量半导体人才。
日本半导体行业自90年代起逐渐由巅峰坠入了深渊,到1992年日本泡沫经济破灭,其半导体工业也受到严重影响,到翌年被美国重新夺回第一的宝座,并且一直维持到今天。整个行业从1988年最高50%,一直跌至2011年的15%,其中的DRAM受打击最大,从最高点近80%的全球市场占有率跌至2010年的10%。自此,日本的地位在过去20多年来逐渐被韩国和台湾所取代,正式开启了日本半导体产业衰退的阶段。今仍占一席位,紧握韩国“咽喉”虽说日本半导体行业大不如前,惟仍拥有图像传感器、存储半导体、微处理器(MCU)这三大优势。而且还在半导体材料领域占据主导地位,尤其是在光刻胶领域。据国际半导体产业协会SEMI的数字,去年全球十五大半导体设备厂商,日企占7席最多,其次是美国的4席。日本今天可以从产业链上游,紧紧卡住全球半导体行业的脖子。
其中,Sony在图像传感器领域掌握全球半数份额。该公司想要维持此一优势地位,开发新用途成为关键。从图像传感器来看,自动驾驶和工厂自动化等利用图像信息的系统增加,需求正在扩大。开发和投放支持新的最终需求产品不可或缺。
与图像传感器相同、在汽车和工业用途需求正在增长的是微处理器。微处理器负责运算处理和数据交换,用于动作控制等。日企瑞萨电子(Renesas Electronics Corporation)的全球份额排名第二,具有较强的竞争力。该公司近年推进将微处理器与周边半导体零部件结合起来的战略,当中包括对英国半导体厂商Dialog等大型并购合计投入约1.6万亿日元(约940亿港元)。通过并购,瑞萨增强了无线通信等的产品线和技术人员,有助提升新用途的能力。这些成果反映在不少中国电动车厂相继采用其相关技术,市场潜力庞大。
日本在半导体市场的优势,亦反映在另一芯片大国的韩国身上。2019年,日本政府对出口韩国的半导体相关先进材料进行管制,自7月初取消韩国的最惠国待遇,还在氟化聚醯亚胺、光阻剂、高纯度氟化氢等三种OLED 面板及半导体生产上不可或缺的原料出口,从原来的免申请出口许可,改为逐次审核,最长将花费90个工作天。
消息一出便引起韩国上下哗然。据韩媒报导,该国半导体产业对日本的依赖度极高。韩国的半导体生产设备自制率只有18.2%,而在半导体相关原料上,有近50%依赖来自日本的进口。韩国半导体产业高度依赖日本的生产设备,2018 年自日本进口的半导体制造用设备高达约5,651亿日元(约332亿港元),占全年半导体设备进口额的33.8%。而晶圆方面也有34.6%自日本进口。
由于半导体生产所使用的原料多达数百种,而即使是同样的物品,也会因制造厂商的不同,而产生性能上的差异。故此,若更换制造厂商,需在制程上作出调整,无法即时投入使用。
经过三年的日韩贸易战,韩国虽警觉到身为国家重心的半导体产业,不能再受制于人,任由咽喉被其他国家掐住,计划建立半导体原料供应链;惟至今韩国依旧未能摆脱对日本半导体原料的依赖。没有永远的敌人,惟日本仍得解难?观乎日本半导体的发展历史,可谓「没有永远的敌人,只有永远的利益」。最近,美国因应当前台海危机和国内半导体供应紧张等原因,由上世纪80年代联手韩国打压日本,变成与之结盟合作。而站在日本的立场上,想必也对于加入「Chip 4 芯片联盟」会欣然接受,尤其是该国经济长期低迷,过去许多科技产业优势不再。故若能把握此次机会,重新成为主导半导体的国家之一,将对该国经济发展以至科技产业带来一定的优势。
事实上,在半导体全球供应链充满不确定性的情况下,日本近年已将重振本国半导体行业提上了日程。2020年4月,日本经已召开经济增长战略会议,日本电子零件厂开始出现回流的动向,如村田、罗姆、JDI等都开始评估将海外部分产能迁回日本。今年5月,日本政府在内阁会议上敲定了《制造业白皮书》,再次强调了强化半导体产业竞争力的重要性。
其中,作为全球最大晶圆代工厂的台积电,自然成了日本的首要拉拢对象。去年2月,台积电宣布投资约1.86亿美元(约14.57亿港元)在日本开设子公司以扩展3D IC的研究。日本也希望借此与台积电合作,帮助本国半导体厂商保持较强的竞争力。为此,日本方面对台积电提供大量的补贴。今年6月,在日本政府高达4760亿日元(约280亿港元)的补贴下,台积电与索尼、电装正式联手,在日本熊本县建设一家价值86亿美元(约674亿港元)的工厂,计划为该工厂招聘约1700名工人。
除台积电外,为应对市场需求,日本产业链其他环节厂商加大布局力度。今年5月,日本与美国签署了半导体合作基本原则。美国总统拜登和日本首相岸田文雄承诺,将加强半导体制造能力,并于研发先进制程加强合作。据日经报道,根据两国签订的芯片双边协议,最早将于2025年建成日本本土的2nm芯片制造基地,为下一代先进制程的量产和商用化竞争提前布局,不排除组建新芯片公司的可能性。
此外,日本还有越来越多的工厂即将投产。例如,铠侠与西部数据斥资近1万亿日元(约588亿港元)在日本中部建造一家工厂,预计将于今年秋季投产。
历史总是喜欢作弄人,被美国打压30年后,日本如今面对美国的橄榄枝和全球半导体的供应问题,要成功把握住机遇也非一帆风顺。该国现时面临严重的半导体行业人才流失问题,由于过去本土半导体产业的衰落,导致大量相关人才外流。
日本半导体产业协会半导体委员会政策提案工作组负责人、东京理科大学教授若林秀树(Hideki Wakabayashi)表示,预计未来十年,日本八大生产企业需招募约3.5万名工程师,才可能跟上政府预设投资的步伐,「人们常说半导体短缺,但其实最大的短缺是工程师。日本工程师在2008年全球金融危机后被大量裁员,这就是为什么日本缺乏资深工程师的最大原因,也是当初无法弥补的巨大损失。」


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关键词:日本半导体

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